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作为一种轻质的材料铝金属在现代生活中有着广泛应用，但近年来发生在铝工业生产中的高温熔融铝液遇水爆炸事故逐渐成为最严重灾害之一，此类爆炸事故主要是由于高温熔融铝液与水非正常接触，使水在封闭空间内快速汽化而引起能量的聚集和膨胀进而所引发的热爆炸现象。国外对此的研究较早，但迄今仍未形成准确完整的机理性描述，而国内对此的研究尚属空白。针对上述问题，本文以理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法对熔融铝液遇水爆炸反应进行研究，探究熔融铝液遇水爆炸反应中的能量转化情况，数值分析铝液遇水的传热和变形碎化过程，建立熔融铝液遇水爆炸模型对爆炸过程、流场内压力场的变化以及铝液温度对爆炸的影响进行数值研究。熔融铝液遇水爆炸是一种多相流现象，一般将其归为物理爆炸的范畴，熔融铝液中存储的大量热能因铝液的变形和碎化而迅速释放，转化为光能、热能、冲击波能等能量形式。对流体界面不稳定性的分析可知，流体参数和相对速度的变化会改变流体的不稳定波长和最小颗粒直径，从而影响流体变形甚至是碎化。熔融铝液遇水爆炸现象中转化为冲击波的能量只占爆炸总能的小部分，本文采用冲击波超压和能量转化率对爆炸冲击波能量转化进行研究。采用快提底塞法开展相关爆炸实验工作，试验结果表明：爆炸反应形成极快，时间量级可为毫秒级，熔融铝液遇水爆炸的能量转化率随着铝液温度的升高而增加，实验中观测到的最大值仅为7.95%，说明绝大多数的能量残留在铝液中或以其他的方式耗散。数字压力记录仪捕捉到的压力波形可知，爆炸场附近最大压力为0.095MPa。利用CFD原理对熔融铝液入水后传热、变形碎化过程进行研究，首先清楚地模拟了汽液交界面波动及气泡生长脱离过程，然后数值分析了水力、热力效应对铝液射流的变形和碎化特征，最后建立熔融铝液遇水爆炸模型，对熔融铝液遇水爆炸的过程、传热、以及变形碎化进行了数值模拟，计算结果表明铝液温度越高，蒸汽膨胀做功后流场内的平均速度越大。流场内速度分布符合泊松分布，运用统计学规律和第二章关于界面不稳定的论述可以估计流场内平均不稳定波长和最小颗粒直径。